Question

【題目】一只小燈泡的額定電壓為2.0V，正常發(fā)光時(shí)的電阻約為8Ω．小明想測量這個(gè)小燈泡的額定功率，實(shí)驗(yàn)室中有如下器材：一個(gè)電壓表、一個(gè)電流表、一個(gè)開關(guān)，電壓為6V的電源，滑動(dòng)變阻器有A規(guī)格：“10Ω 2A”、B規(guī)格：“30Ω 1A”可選．導(dǎo)線若干．

(1)本實(shí)驗(yàn)應(yīng)該選擇____（選填“A”或“B”）規(guī)格的滑動(dòng)變阻器．

(2)小明在連接好電路的最后一根導(dǎo)線時(shí)，發(fā)現(xiàn)電壓表指針立刻偏到最大刻度處，小燈泡卻不亮，且電流表也沒有示數(shù)，上述現(xiàn)象反映他在操作中存在的不規(guī)范之處是____，出現(xiàn)上述故障的原因可能是____．

(3)排除故障后，小明發(fā)現(xiàn)他很幸運(yùn)，電壓表并沒有因此而損壞．小明便開始進(jìn)行測量，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片位置直到電壓表讀數(shù)為2.0V，小燈泡正常發(fā)光，此時(shí)電流表示數(shù)如圖乙所示，則該小燈泡的額定功率為____W.

(4)完成上述實(shí)驗(yàn)后，小明進(jìn)行了反思，如果剛才電壓表被損壞了，能不能換成其他的實(shí)驗(yàn)器材來完成實(shí)驗(yàn)?zāi)兀��?jīng)過思考，他用了一個(gè)已知阻值為R0的電阻和一個(gè)單刀雙擲開關(guān)，借助部分現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路，也測出了燈泡的額定功率，請完成下列實(shí)驗(yàn)步驟：

①閉合開關(guān)S1，將S2撥到觸點(diǎn)“1”，移動(dòng)滑片，使電流表的示數(shù)為____；

②再將開關(guān)S2撥到觸點(diǎn)“2”，保持滑片的位置不動(dòng)，讀出電流表的示數(shù)I；

③燈泡額定功率的表達(dá)式為P額＝____．（用已知量和測量量表示）

Answer 1

【答案】 B 連接電路時(shí)，開關(guān)未斷開 燈泡斷路 0.52 2.0V/Ro 2.0V (I-2.0V/Ro)

【解析】（1）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流約為：I=U/R=2V/8Ω=0.25A，燈泡正常發(fā)光時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值：R=U滑/I=UUL/I=6V2V/0.25A=16Ω，則滑動(dòng)變阻器應(yīng)選B

（2）連接好電路的最后一根導(dǎo)線時(shí)，電壓表指針立刻偏到最大刻度處，說明連接電路時(shí)沒有斷開開關(guān)；小燈泡不亮，可能電路存在斷路或燈泡發(fā)生短路，電流表沒有示數(shù)，說明電路存在斷路，電壓表指針指到最大刻度處，說明電壓表與電源兩端相連，電壓表并聯(lián)電路之外電路不存在斷路，則與電壓表并聯(lián)的燈泡斷路

（3）由圖示電流表可知，其量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.26A，燈泡額定功率：P=UI=2V×0.26A=0.52W．

（4）①閉合開關(guān)S1 ，將S2 撥到觸點(diǎn)“1”，此時(shí)電流表測定值電阻電流，要使燈泡正常發(fā)光，燈泡兩端電壓應(yīng)為額定電壓2V，此時(shí)定值電阻兩端電壓也是2V，要移動(dòng)滑片，使電流表的示數(shù)為I=U/R0=2V/R0；

②再將開關(guān)S2 撥到觸點(diǎn)“2”，保持滑片的位置不動(dòng)，讀出電流表的示數(shù)I；

③燈泡額定功率的表達(dá)式為P額 =U額 I額 =2V×（I-2V/R0）